钢铁工业互联网架构研究论文

中国钢铁产业始终是支撑我国经济发展的中流砥柱！

传统的钢厂生产正面临着：

多工具、长流程的流程工业，生产设备内部的各种化学反应、物理变化和重要参数等都从外部无法看出；

钢轨质量检测只有到后续冷态才能检查出多个缺陷的问题；

铁水运输所采用的方法均为人工，信息沟通缓慢、且岗位工作劳动强度大、有一定的危险性，且小火车运输的方式整个过程耗时约半小时，铁水热量损失过大，不利于节能减排；

基于大型服务器的数据仓库和数据分析技术难以满足异构数据源数据的应用转化要求。

……

“十四五”中提出 到2025年，产业基础进一步夯实，产业链现代化水平明显提升，产能利用率保持在合理区间。装备水平大幅提升，先进水平焦炉产能占比达到70%以上，先进炼铁、炼钢产能占比均达到80%以上。中国钢铁已经并继续实施产能更新计划，使用了世界先进的工艺、装备、流程和技术，尤其是当前中国钢铁行业以绿色低碳和智能制造为引领，为钢铁技术创新、先进节能减排技术、智能制造技术提供了广阔的市场空间，钢铁工业体系完整性和先进性进一步强化，产业基础高级化是提升中国钢铁全球竞争力，全面建成钢铁强国的必要条件。

钢铁是制造业的基础。钢铁产品的品种、规格及形态非常多，产品需求量非常大，产品的用户数量和用户种类非常多。这些特点使得钢铁生产流程、生产工艺等极其复杂。因此，钢铁行业推进数字化转型，实施智能制造，比其他行业更具复杂性和艰巨性。我们要充分认识这一点，才能少走弯路。

已有不少企业开始通过大数据、5G、可视化、GIS 相关技术引入钢铁行业，全连接、全协同打通数据孤岛，才能加快整个行业的转型升级步伐。

智慧钢厂解决方案与传统的生产运作完全不同，大屏幕上除了工业摄像头的实时显示，还有依托可视化软件打造的 3D 模拟全流程动画的实时显示。

根据 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图高精度建模，1:1 还原将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣等过程。各工序采用多项智能技术，大幅提高生产效率，确保生产安全。

结合高炉大修工程，加大现场机器人应用，实现生产作业和设备操作的少人化、无人化。 3D 模拟动画对生产线所有机组、设备状态、生产状态能够实时显示出来。并在右侧 2D 面板显示重要的生产和质量数据。

工业互联网是钢铁行业实施智能制造纵向集成、横向集成、端到端集成的基础设施。Hightopo旨在提高数据资源复用性，统一的、快速响应的、能够多维度深层次直观展示产品销售、财务、采购、物流分析系统。把钢厂相对复杂的、抽象的数据通过可视的、交互的方式进行展示，从而形象直观地表达数据蕴含的信息和规律。管理者像在汽车驾驶舱里面对仪表盘一样，直观地监测运营情况，并对异常关键指标预警和挖掘分析。

场景内点击“首页”按钮自动弹出，展示实时产量、库存与发货量、原料采购、环保数据与能源系统等信息。与实景相互配合，给所有调度人员更全面的生产信息。

融合 5G 技术的铁水罐车远程操控与智能调度系统，对铁水罐温降实现了精准管控，从炼铁到炼钢工序之间的铁水物流、时间流、信息流实现全程无缝对接，开启铁水罐运行效率全面提升的智慧管控时代。

通过现场的大量数据进行流程分析，整合钢铁厂全场风貌，以及烧结、炼铁、炼钢、轧钢等重要工序。并通过自主研发的 HT for Web 强大的 2D、3D 渲染引擎，通过搭建场景和动画驱动制作了与炼铁、炼钢的工作原理对称的数字化镜像。为生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，优化钢铁生产经营中的各个环节。

在应用方面，应用场景主要集中于工业现场的生产过程优化，涉及企业管理的运营决策优化、企业间协同的资源配置优化、产品全生命周期的管理服务优化。帮助提升生态服务能力和数据治理水平、释放数据要素潜力，为下一步钢铁行业数字化转型实现新飞跃孕育新动能。

中国钢铁企业管理变革之道 文：仁达方略 来源：中国国企改革网 时间：2005-7-20 22:46:43 点击：227【文章级别0】 从老、大、粗、笨到精益生产的转化中国钢铁企业与国外钢铁制造企业一样，许多都具有百年以上的历史，在几乎相同的发展历程中，中国的钢铁制造企业却面临着与众不同管理问题。上个世纪八十年代之前，钢铁企业执行的是全面的计划经济政策，管理与企业作为都直接为国家服务。但到了八十年以后，市场经济不断完善，其间也造就了不少企业的辉煌，这 一切都是中国钢铁企业的历史特征，也代表了中国钢铁企业的过去。上个世纪九十年代是中国钢铁企业管理变革的分水岭，新的管理思想、观念在这阶段涌现，“关注成本管理、技术改造、质量管理 、产品创新”等等，都成为各企业的管理主题与潮流。但是，中国市场经济在这一阶段纳入世界经济步伐也是最快的时间，经济的全球化高潮极大地削弱了中国钢铁企业进行自主管理创新的成绩，作为国民经济的支柱产业，钢铁企业在这一时期面临更严峻的挑战。全球很多钢铁企业都是巨人般地庞大，中国钢铁企业也不例外。但中国钢铁随着新中国的建立，也走了近四十年的计划经济的路子。在此期间，企业的设备、管理、工艺流程一直都在沿用三、四十年代的体系，在计划主宰一切的时期，忽略了管理的创新、工艺、设备的引进等，从而为九十年代中后期的激烈市场竞争留下了隐患。老、大、粗、重、笨极为形象地描述了过去的钢铁企业，在一部分企业中，目前还有上个世纪初期的设备及生产工艺流程，技术改造与创新较为缓慢。作为国有企业的支柱，在过去的发展中，绝大多数企业都在承担着社会的任务，企业办医院、学校、社区等等比比皆是，这样使得每一个国有企业都显得庞大而具有气势。而将主要精力用在技术创新与工艺流程的改造方面，却是很少。当企业真正进入市场，参与市场竞争的时候，就成了“企业的巨人，行动侏儒”，庞大的企、事业机构无一能在此时为其服务，由此就有了九十年代后期全国性的钢铁行业问题。钢铁企业管理创新是现在的热门话题，邯郸钢铁的成本管理、宝钢的客户关系管理、武钢的技术创新、首钢的资本运作及业务转移等等，都各有成效，并成为各自主题。在这样大型企业的管理创新活动中，许多行为都在围绕一个共同的话题：对过去庞大体系的梳理、对企业办社会的思考。成本管理在更多地关注生产链活动，在关注冗员的分流；宝钢的客户关系管理在关注产品的市场链行为：快速交货、产品创新、电子交易平台等等；武钢将资本重组、新技术创新与引进、资本运作等管理创新活动纳入到管理年度中，优化企业资产，提高资产与资本间的转换价值。这一系列的管理创新活动在业内被称为瘦身行为，在不失为行业巨人的前提下，提高了竞争能力。从过去的老、大、粗、重、笨，到今天的轻装前进，中国钢铁企业用了近十五年的时间。在本世纪初期，产品质量管理（品质管理）日益盛行，宝钢集团首先引进全面质量管理体系进行镀锌薄板及彩板生产，在追求精益生产管理的同时将客户交货期压缩到十五天，极大地提高了与国际同类产品的竞争能力。“发展=优势的转化和再造”是宝钢集团在第十三次管理论坛上提出的命题。在前期进行“大瘦身”（裁减冗员、剥离负资产、分解企业办社会的部分）运动之后，进行了大幅度的产品技术及生产工艺创新举动，使自己成为灵活的巨人。钢铁企业精益化生产策略是当今市场发展的必然结果，宝钢集团在应对汽车、家电制造的终端客户的需求时，必须对自身的生产工艺及设备进行较大的技术改造。在这些市场竞争激烈的产品中，成本与价格、生产工艺及交货时间、客户管理与供应链管理，始终都在围绕产品的质量体系，精益化生产管理体系不仅仅保证终端产品的质量，更关注整个生产环节的完好率、成本控制、生产工艺的不断改造与创新等等。因此，在一系列的创新年中，钢铁企业正在逐步地摆脱困境，完善自身。国有企业机制与全面市场化的融合中国国有企业机制为钢铁企业打下了夯实的基础，同时也创建了极其殷实的物质条件，这对钢铁企业现在所参与的市场竞争并获得极大成绩立下了汗马功劳。因此，对国有企业的长期积累不能给以任何方式的否定，而应该以不同的角度进行理解。“一时、一事、一人”是最能解释国有企业在为国家经济做出的贡献，一时、一事、一人就是把人和事放在同一个时期进行比较，这样才能客观公正地对钢铁企业进行评价。传统的国有企业管理机制正在受到挑战，对于上海宝钢集团这样处于市场风顶浪尖的企业，已经不能用老套的管死不放权来经营，而是随着国家对企业管理经营的逐步退出而放开。国有资产正在逐步地退出，国有资本的管理结构已经逐渐地转向资本投资管理与经营管理分离，对过去全部控股也已经在逐渐地退出。这一切举动正是国家在对大型企业逐步地放权，以便使企业更轻松地应对市场。首钢集团在九十年代初期开始大刀阔斧地进行企业改革，在九十年代末期，副营业务首次与主营业务盈利持平，并预期在2005年副营业务超过主营业务。将过去传统制造行业迅速转换为当今一流的高科技企业，这在国内乃至世界同行业中成为领先者。上海宝钢集团在近几年的管理变革过程中，对主、副业务进行了较大的梳理，同时在进行大幅度地技术改造过程；对冗员精简与分流，以提高供货能力与增加产品链效益为主要的创新目标；建立高品质的管理论坛，交流管理经验，并提供决策服务；较完整地建立了电子商务平台及信息化管理体系，并充分利用信息系统进行客户管理，产品交货速度在全球同行业中暂居领先地位。由于国内钢铁行业产品结构的重复性较大，高端产品的市场占有率较小。对此，国家目前依然采用宏观调控机制，指导行业的技术改造与升级。这样，作为国有资产的控制与保值就有了一定的保障，同时，这也是国有企业机制发挥的效用之一。国有企业管理机构通过对资产的控制，极大地放宽了企业管理经营的权利，但绝对不是无度地放宽。武汉钢铁集团通过多年的经营成为一个极大的债权人。在前几年进行三角债清理过程中，房地产企业所欠债务最多，通过近几年的债务置换工作，武钢集团置换回三千多套商品房，并成立房产管理公司进行商品房的开发工作，同时，还开发了武汉市青山区的万套商品房工程，实现了资本的增值。由此可以看出，国有机制下的企业在近几年应对市场经济的时候，已经逐渐成熟。在国有资产进行资本控制与管理经营的剥离过程中，开始尝试将国有资本直接纳入到市场管理体系当中，在保障宏观调控的前提下，中国钢铁企业抗风险的能力越来越强，越来越具有实力参与全球化竞争。发展 → 建立一个全新的钢铁文化五十亿规模的企业关注管理，百亿元规模的企业关注文化，这是国际大型企业管理的基本定式。也就是说一家在五十至白以规模的时候，主要依靠管理来要效益，而企业在超过百亿元规模的时候，依靠的时企业的文化来获得长期持续的发展。因此，中国钢铁企业目前阶段管理的主题应该处在依靠文化获得发展的时期，并且应以钢铁文化的管理创新作为主题，参与市场竞争。中国钢铁企业文化有着深厚的积淀，过去曾经传述这许多创业者与以厂为家者的动人轶事，更有当今改革创新者的业绩。这一切都在表述者悠久的行业历史，但是也有市场竞争与管理创新所做出的牺牲：有许多过去的国家劳动模范、五一奖章获得者、技术能手在改革中被作为冗员下岗、分流，或离开自己熟悉的工作岗位。市场竞争的无情在今天钢铁企业中，在这些老的员工中表现得尤为无情，或称之为悲壮。但由此却给钢铁企业建立自身的企业文化带来了新的命题：怎样建立一个竞争型新的企业文化，参与全球化竞争。上海宝钢集团公司，以“办世界一流企业、创世界一流水平”为目标，走新型工业化道路，培育优秀的公司素质和公司形象，建立和提升包括与之相适应的管理体制与制度的企业核心竞争力。这是宝钢新时期的企业文化建设主题，并将文化建设与企业发展战略目标相结合，以企业文化服务于公司未来的发展战略。“追求、比较，苛求、创新”的企业文化和行为实现公司战略与提高综合竞争能力奠定了企业发展基础。“宝钢的阶段性战略目标是：到2005年，钢铁主业保持在中国钢铁业中的领先地位，建成中国最大、最具竞争力的钢铁精品基地和钢铁工业新技术、新工艺、新材料研发基地；集团公司实现销售收入1200亿元，成为世界500强。到2010年，宝钢钢铁主业综合竞争力进入世界前三名；集团公司实现销售收入1500亿元，成为具有自主知识产权和国际竞争力的大型跨国集团”。为实现这一战略目标，宝钢集团建立了自身管理学习创新论坛，在进行的十余期论坛上，“追求、比较，苛求、创新”始终作为主要课题，将竞争能力、核心优势、制度创新等等与企业密切相关的话题进行分析，从而引导出“用户满意（CS）战略，实行全方位满意管理（TSM）”等管理方案。文化即一种行为的习惯。当一个企业把创新作为一种习惯的时候，创新就成为企业发展动力之源。首钢目前成为全球钢铁行业创新的典范，主要得益于对自身文化的清晰定位。基于首钢雄厚丰富的资源，成功地从一家传统的制造企业转变为高科技企业，其创新的根源在对市场的发展形态的充分认识。在继续保持原有产业优势的前提下，对产品进行细分和定位，将优势产品变为强势，将盈利模式由单一化转变为多元化，高科技投资、金融服务等项目将会逐渐超过传统项目的盈利能力。这些转变无疑都在改变着首钢人的价值观与工作习惯，并形成新时期的首钢文化。大型钢铁企业的核心竞争优势绝不仅仅来源新技术的应用与工艺流程的创新，从近几年来中国钢铁企业的管理创新活动中分析得出，建立一个新的管理机制与企业思考习惯，将巨轮灵活掉头也是企业的综合竞争能力的具体表现。对此，通过钢铁企业自身改革的经验，建立一套适应管理创新的文化适应体系就成为下一个发展百年的生存大计。中国钢铁企业管理的未来之路更加具有参与市场竞争的能力，全面地融入全球化经济浪潮中是未来国有钢铁企业的必然发展方向。传统的钢铁企业生产链在极大程度上重复着老套的管理体系，中国钢铁制造的产品同质化、差异化较小，加大了企业产品参与市场竞争的难度，而目前国内钢铁产品的消费市场、生产的饱和度都已经达到平衡状态，市场上新材料的应用也在极大地冲击着钢产品的消费，因此，钢铁企业进行生产链的重组、产品的创新、新材料的研发工作已经势在必行。生产链关系的重组在极大程度上是对生产管理关系的优化工作。上海宝钢集团通过多年的生产链调整，将主要的企业资源直接为生产服务，从矿山管理、运输、生产等一系列程序中进行精简，以专业化路子实现做大、做强。同时，也加快了新产品的研发，投资新材料项目，实现了纵深一体化战略目标。进行生产链重组工作需要付出一定的代价。宝钢集团在近几年的管理实践中，分流人员七万多人，剥离了多个事业机构。同时对与主业关联性不强的企业进行了较大的整合，做到主、辅分离责任明晰，把好钢真正用在了刀刃上。在同样生产2000多万吨产品的情况下，利润率增加了近二成，上缴税收增加近一倍，一线员工的收入也有了较大幅度的增长，这些好处都来自于宝钢集团公司的生产链关系的重组。关注战略管理将是钢铁企业未来管理的重大主题，任何一个管理决策的失当都将导致企业不可挽回的损失，因此，成功的战略管理决策对大型钢铁尤为重要。在行业中，首都钢铁集团成功的战略转型成为行业典范，但并不一定所有的钢铁企业都应该效仿。首钢多元化战略的实施成功是多方面因素构成的，为此，需要通过长期的论证。但在现在市场竞争激烈的情况下，决策程序越来越简化，决策时间也越来越短，处理复杂的市场管理问题成为目前钢铁管理者的日常工作。把握稍纵即逝的市场契机是大企业进行快速反应的一种表现，对企业的战略问题，每时每刻都在刺激着管理者的神经。面对这种管理的两难，管理这绝不仅仅承担着企业的增值与保值义务，而如何使企业顺利地进入到下一个百年才是最根本的问题。保持基业对大型钢铁企业是一件比较容易的事情，但如何常青却是长期战略问题。基业常青的基本原则是建立一套行之有效的管理体系与机制，确定战略管理的执行规则，这是中国钢铁企业管理的未来任务。国有钢铁企业在近五年的创新实践活动中，关注成本管理、文化建设、产品链、客户管理等等的创新较多，这些解决问题临时结的活动在很大程度上帮助企业度过了一些难关，并使企业获得相应的喘息机会。但是，在对目前钢铁企业的多次管理调研活动中发现，解决管理中临时问题方式并不能一劳永逸地实现企业持续发展的目的。邯郸钢铁在前几年引进武汉大学余杭教授进行成本管理时，就没有考虑到行业中管理变革的发展速度，而使其成为昙花一现。在期生产的同类产品中，全国近万家企业的竞争是的成本管理成绩被极大地侵蚀。今天，行业中不再谈起学习邯钢，这就是在中国进行管理创新的弊端，其症结就在于“临时管理”。中国钢铁企业的管理问题决不是一朝一夕产生的结果，而是过去几十年来重计划轻管理的结果。因此，对当前钢铁企业的管理解决之道就是按照市场化企业运作机制，建立企业全面管理体系，建立系统的企业管理观念，只有这样才不会出现管理上因市场因素而产生的较大波动，实现管理的平衡发展，只有这样才能使企业在进入下一个百年时仍然保持“常青”。

互联网接入技术论文篇二 移动互联网接入 网络技术 摘 要：移动互联网是当前信息技术领域的热门话题之一，而接入网络则是移动互联网的重要基础设施。对目前的接入网络技术：卫星通信网络、无线城域网、无线局域网、无线个域网、蜂窝网络的特点及应用进行了分析，提出了接入网络技术未来的发展趋势是各种网络的融合演进， 报告 了异构 无线网络 融合的特点及应用。 关键词：移动互联网 接入网络技术 中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章 编号：1672-3791(2013)03(b)-0009-02 移动通信技术和互联网技术是信息技术领域中重要的组成部分，这两项技术的发展直接影响着人们的生活和工作方式。移动互联网是一个新型的融合型网络，是移动通信技术和互联网技术充分融合的产物。在移动互联网环境下，人们可以通过智能手机、PDA、车载终端等设备通过移动网访问互联网，随时随地的享受互联网提供的服务。 2011年中国工业和信息化部电信研究院在《移动互联网白皮书》中指出：“移动互联网是以移动网络作为接入网络的互联网及服务，包括三个要素：移动终端、移动网络和应用服务[1]。”简而言之，移动终端是移动互联网的前提，接入网络是移动互联网的基础，而应用服务则成为移动互联网的核心。本文详细描述了接入网络技术的现状及发展趋势。 1 接入网络技术现状 现有的无线接入网络主要有五类：卫星通信网络、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、蜂窝网络(2G网络、3G网络等)[2]。它们在带宽、覆盖、移动性支持能力和部署成本等方面各有利弊。 卫星通信网络 概述 简单来讲，卫星通信就是把卫星作为中继站，在地球上(包括地面和低层大气中)的通信站点间进行通信。卫星和地球站就是卫星通信系统的重要组成部分。卫星通信新技术主要包括VSAT系统，即甚小口径终端;中低轨道的移动卫星通信系统等。 特点及应用 卫星通信具有通信区域大、距离远、频段宽、容量大的特点，即只要是在卫星发射电波覆盖范围内的任意两点间，都可以互相通信。其次，卫星通信的可靠性高、质量好、噪声小、可移动性强，即不容易受自然灾害的影响;但是，卫星通信存在传输时延大、回声大、费用高的问题[3]。 目前，卫星通信主要用于电视广播、远距离的越洋电话、军事通信、应急通信等。卫星通信作为一种特殊的通信技术，其基本定位必然是地面系统的有效支持、补充与延伸[4]，对于农村及偏远地区的通信发挥重要的作用，使实现全球通信海陆空一体化的无缝覆盖成为可能。卫星通信的广播与多播等技术优势，结合现代Internet技术，在地面互联网络拥塞的状态下，可充分发挥以IP为基础的多媒体远距离传送与高速连接，将宽带高速数据业务进行有效地传送。伴随着移动互联网的发展，卫星通信与3G、4G技术的相互融合将成为卫星通信发展的必然趋势。 无线城域网(WMAN) 概述 无线城域网主要用于解决整个城市区域的接入问题，以微波等无线传输为介质，以无线方式为主要接入手段，提供同城数据高速传输，以及 其它 如图像、视频等多媒体通信业务和Internet接入服务[5]。而WiMax是受到较多关注的无线城域网通信技术。WiMax(World Interoperability for Microwave Access)即全球微波互联接入，是一项基于IEEE 标准的无线接入技术[6]，它采用有线方式为企业、家庭提供“最后一英里”的无线接入。覆盖范围大于无线局域网，可以覆盖几千米到几十千米的范围。 特点及应用 WiMax具有传输距离远、覆盖面积大、接入速度快等特点。WiMax所能实现的50 km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍[7]，最高接入速度70M是3G所能提供的宽带速度的30倍。此外，WiMax具有高效、灵活、经济的组网方式，以及较为完备的Qos机制。支持移动和固定宽带无线接入的特点，使它集成了无线接入技术的移动性与灵活性以及DSL等传统宽带接入技术的高带宽特性，为用户提供了优良的最后一公里网络接入服务及广泛的多媒体通信服务。但是，WiMax技术目前无法支持用户在移动过程中无缝切换。性能与3G的主流标准相比，仍存在差距。 基于WiMax特点，它可以被用于远程医疗卫生、远程 教育 、物流、金融、交通等行业，提供一定条件下的高速数据通信服务。从业务应用来看，WiMax在逐步实现宽带业务的移动化，而3G实现的是移动业务的宽带化。越来越多的多媒体通信服务大量消耗现有的3G网络资源，使网络的建设投资远远超过了收入的增加。WiMAX可以在保证服务质量的基础上，有效降低运营成本。WiMax不可能完全取代3G，但是WiMax在以IP为主的高速数据应用方面的优势使它成为了3G网络的补充手段，两种网络的融合程度会越来越高。 无线局域网(WLAN) 概述 无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)是工作于 GHz或5 GHz频段，以无线、或无线与有线相结合的方式构成的局域网。它利用射频技术及简单的存取架构取代传统电缆线，以提供传统有线局域网的功能，是非常便利的数据传输系统。简而言之，无线局域网仍然是以有线局域网为基础的，它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备构建了无线通信网络[8]，是有线局域网的扩展和替换。 特点及应用 无线局域网具有布网便捷，网络规划调整可操作性强，网络易于扩展的特点。只需要一个或多个接入点设备，就可以搭建覆盖整个区域的网络，搭建网络所需的基础设施也不需要隐藏在地下或墙里，便于网络优化配置、改造和维护。只要在无线信号能够覆盖的范围内，用户都可以在任意位置接入网络，并随时改变位置，具有较强的灵活性和移动性。由于无线局域网多采用无线电波作为传输介质以及其工作在S频段的特点，使其具备良好的抗干扰性和保密性，不会对人体造成辐射伤害。但是任何障碍物都会成为电磁传播的阻碍，任何外部其他电信号都会成为局域网的干扰源。所以，无线局域网在性能、速率、安全性方面还有一定的不足之处。 无线局域网的最大传输速率为54 Mbit/s[9]，较适合应用于有限空间、小规模网络等，如机场贵宾厅、股票大厅。其次，对于难以进行有线网络布线的环境、需要暂时使用网络的环境、实时通信要求很高的特殊场合，如人迹罕至的边关、港口等都有较好的应用。无线局域网并不能作为一个完备的全网解决方案，但是随着无线局域网技术的成熟应用，它可以与广域网结合为用户提供移动互联网应用，成为3G网络有益的补充。 无线个域网(WPAN) 概述 无线个域网(Wireless Personal Area Network，WPAN)是面向特定群体活动半径小、业务种类丰富、无缝连接的新兴无线通信技术，相对于无线广域网、无线城域网、无线局域网，它的覆盖范围更小，进而有效全面解决“最后几米电缆”的问题。目前，蓝牙(Bluetooth)是WPAN应用的主流技术，其它的还有家庭射频(HomeRF)、红外技术(IrDA)、射频识别(RFID)、超带宽(UWB)等。 特点及应用 无线个域网具有低功耗、低成本、体积小等特点。设备与组网都简单方便、易于操作，且支持点对点、点对多点的应用。WPAN所覆盖的范围一般在10 m半径以内，是短距离、个人专用的无线网络。具有代表性的Bluetooth技术，在全球范围内的可操作性都很强，因为其使用了 GHz频段在全球都是可以自由使用的有效频段。通过鉴权、加密等 措施 确保设备识别码在全球的唯一性和设备的安全性。但是WPAN的技术标准多样，都需要不断的完善和创新。 WPAN主要应用于个人、家庭和办公设备的无线通信，它可以在小范围内将各种移动通信设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统(例如数字照相机、数字摄像机等)甚至各种家用电器，使用一种廉价的无线 方法 建立它们之间的信息传输[10]。WPAN可以使用户随时随地的进行设备间的无缝通讯，可以通过移动网络、局域网、城域网方便快捷的接入到互联网Internet。未来，WPAN和WLAN一起为用户提供完备的短距离无线通信环境。 蜂窝网络 概述 蜂窝网络是把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小区，每个小区设置一个基站，这样的结构酷似一个个“蜂窝”。 蜂窝技术是移动通信的基础，所以把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信。蜂窝移动通信系统由移动站、基站子系统、网络子系统组成，采用蜂窝网络作为无线组网方式，通过无线信道将移动终端和网络设备进行连接，使用户在移动中进行语音、数据通信业务。 特点及应用 宏蜂窝、微蜂窝是蜂窝移动通信系统应用较多的蜂窝技术，宏蜂窝覆盖半径大，多在1～25 km，但是存在盲区，小区半径缩小时会产生干扰。微蜂窝相对于宏蜂窝覆盖范围小，一般覆盖半径为30～300 m，传输功率低、安装方便灵活，主要用于提高覆盖率和容量，作为宏蜂窝的补充和延伸，为用户提供更好的网络覆盖。它的主要特征是终端的可移动性，并具有成熟的切换和漫游方案，频率复用技术、多址技术、移动性管理技术促进了移动通信业务的发展。伴随着网络的发展，蜂窝网络从第一代蜂窝移动通信系统发展到现在的第三代蜂窝移动通信系统(3rd Generation，3G)，成为实现网络融合和业务融合的统一平台，也是公认的下一代网络的核心网架构。3G网络把语音通信和多媒体通信巧妙结合，能支持更多的用户，提供更高的数据传输速率。如HSPA的速率已经达到 Mbit/s。但高成本、低带宽的问题越发凸显。 蜂窝系统或许是当今社会最重要的通信媒体。目前，3G网络可以为用户提供丰富的应用服务，除电信业务、承载业务在内的基本业务外，还可以提供如呼叫前转、呼叫等待、多方通话等补充业务。支持的增值服务应用包括网页浏览、图像、音乐、移动游戏、移动冲浪、视频会议、视频点播、各类信息服务等。 2 接入网络技术发展趋势 目前的接入网络技术能为用户提供丰富的通信接入手段以及无处不在的接入网络服务，但是各有利弊。例如，蜂窝网络覆盖的范围大，移动性管理技术成熟，但带宽低、建设成本高;相反，WLAN高带宽、低成本，但其覆盖范围有限。为解决此问题，需要充分利用不同网络技术的互补性，网络的融合将成为促进移动互联网未来发展的关键要素，接入网络正在经历一个动态的转型过程，异构无线网络融合应运而生。 定义 异构网络是一种网络的类型，是不同的计算机、手持终端等网络设备及相关系统组成，运行在不同的协议上，支持不同的功能和应用。异构无线网络融合是将现有的多种无线接入技术有机的进行结合，符合下一代无线通信网络(4G网络)中多系统融合演进的设计思路和发展方向。 特点及应用 异构无线网络融合技术具有成本低、风险低的优点，它是现有接入技术的融合，可以充分利用现有网络资源，降低建设运营成本。其次可以增加网络的覆盖范围，利用不同接入技术的特点使网络进行有效地延伸。对于用户来说，可以享受更加全面、丰富、便捷的移动互联网服务，是下一代网络发展的必然趋势。 近年来，业界和学术界不断的在进行异构无线网络融合的应用研究，BARWAN计划提出并实现了多模移动终端在无线局域网和无线广域网之间的垂直切换方案。ETSI和3GPP对3G网络与WLAN之间的互连互通进行了深入的应用研究[2]。MOBYDICK对IPv6网络中WLAN和移动网络的融合应用进行了探讨。国内各运营商为缓解大量数据业务对3G网络的冲击，也开始进行网络的改造，主要是把3G+WLAN方式应用到网络中，例如将WLAN作为3G网络的一个无线接入网，通过网关连接到3G核心网[2]，共享核心网络提供的计费认证功能及信令协议，实现WLAN和3G网络的互联互通，以促进移动互联网的发展。但是，异构无线网络融合还存在很多需要解决的问题，比如各种接入网络的互联互通问题、无缝切换等移动性管理问题，网络中各个功能实体的位置及网络架构也直接决定了网络的融合程度及实际应用效果。 3 结语 移动互联网可以提供除传统互联网迷你主页之外的几乎所有业务，在韩国、日本等应用较好的国家，移动互联网的ARPU值可以达到10美元[11]。截至2012年6月底，中国手机网民规模达到亿，相比台式电脑上网的亿，手机首次超越台式电脑成为第一大上网终端。手机视频用户规模激增，已经超过一亿人。手机微博用户涨幅明显，使用率提升个百分点至[12]。种种数据表明，“无处不在的网络、无所不能的业务”已深入人心。 伴随着用户规模的快速增长，移动互联网产业将飞跃式的发展，必将推进接入网络技术的融合演进，各种无线网络接入形式和应用成为研究和开发的 热点 。相信未来各种独立的无线网络将与整个有线Internet相互联，为用户提供覆盖范围更广，应用更丰富，服务更完善的下一代移动互联网服务。 参考文献 [1]移动互联网白皮书[R].北京：工业和信息化部电信研究院，2011. 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